Digital PCR-teknologi:Prinsipper, Drift, og applikasjoner

1. Eksperimentelt prinsipp for digital PCR

Digital PCR (dPCR) er en avansert teknikk for absolutt kvantifisering av nukleinsyremolekyler. Dens kjerne ligger i å spre prøven i et stort antall uavhengige mikroreaksjonsenheter for PCR-amplifisering. Hver mikroreaksjonsenhet kan inneholde ett eller null målmolekyler. Etter PCR-amplifisering, fluorescenssignaler detekteres i hver enhet. Til syvende og sist, det absolutte antallet målmolekyler beregnes basert på Poisson-fordelingsprinsippet. Sammenlignet med tradisjonelle sanntids fluorescerende kvantitativ PCR (qPCR), digital PCR er ikke avhengig av standardkurven og kan direkte utføre absolutt kvantifisering.

2. Operasjonelle trinn for digital PCR

Prøveforberedelse: Først, nukleinsyrer som genomisk DNA (gDNA) eller mRNA ekstraheres fra målvev eller prøver, og mRNA omdannes til cDNA.

Forberedelse av reaksjonssystem: Bland de ekstraherte nukleinsyrene med masterblandingen, målspesifikke primere, og sonder. For dråpe digital PCR (ddPCR), dråpegenererende olje er også nødvendig.

Dråpegenerasjon: Den tilberedte reaksjonsblandingen behandles gjennom en dråpegenerator for å lage tusenvis av dråper på størrelse med nanoliter. Hver dråpe kan inneholde ett eller null målmolekyler.

PCR-amplifikasjon: Den dråpeformede reaksjonsplaten plasseres i et PCR-instrument for amplifikasjon. Under forsterkning, målmolekyler amplifiseres, og fluorescenssignaler vises gradvis.

Dråpedeteksjon: Etter forsterkning, reaksjonsplaten plasseres i en dråpeleser for å detektere fluorescenssignalene til hver dråpe.

Dataanalyse: Programvaren analyserer automatisk fluorescenssignalene til hver dråpe og beregner det absolutte antallet målmolekyler basert på andelen positive dråper og Poisson-fordelingen.

3. Resultatanalyse av digital PCR

I digitale PCR-eksperimenter, resultatanalyse er hovedsakelig avhengig av deteksjon av fluorescenssignaler fra dråper. Fluorescenssignalene til hver dråpe er kategorisert som positive (tilstedeværende målmolekyler) eller negativ (målmolekyler fraværende). Ved å telle antall positive dråper og bruke Poisson-fordelingsformelen, det absolutte kopiantallet av målmolekyler i prøven kan beregnes. I tillegg, digital PCR-teknologi er svært sensitiv og spesifikk, i stand til å oppdage målmolekyler med lav overflod, og er upåvirket av amplifikasjonseffektivitet.

4. Anvendelser av digital PCR

Digital PCR-teknologi har et bredt spekter av bruksområder innen ulike felt.

Deteksjon av genmutasjoner: Den kan oppdage mutasjoner med lav overflod, egnet for tidlig kreftscreening og overvåking.

Deteksjon av kopinummervariasjoner: Brukes til å analysere kopiantallvariasjoner i genomet, slik som kromosomavvik.

Påvisning av virus og mikroorganismer: Den kan nøyaktig oppdage viral belastning og mikrobieltall, som er egnet for diagnostisering og overvåking av infeksjonssykdommer.

Genmodifisert matdeteksjon: Brukes til å oppdage tilstedeværelsen av genmodifiserte komponenter i mat.

Encelleforskning: Den kan oppdage genuttrykk og proteinnivåer fra enkeltceller.

Neste generasjons sekvensering (NGS) Validering: Brukes til å verifisere nøyaktigheten og påliteligheten til NGS-sekvenseringsresultater.

Oppsummert, digital PCR-teknologi, med sin høye følsomhet, nøyaktighet, og absolutte kvantifiseringsfordeler, har vist stort potensial innen biomedisinsk forskning og klinisk diagnostikk. Etter hvert som teknologien utvikler seg og kostnadene synker, digital PCR forventes å bli mye brukt på flere felt.

Leverandør

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ble etablert i 2016 som er en profesjonell produsent av biomagnetiske materialer og nukleinsyreekstraksjonsreagenser.

Vi har rik erfaring innen utvinning og rensing av nukleinsyre, proteinrensing, celleseparasjon, kjemiluminescens, og andre tekniske felt.

Våre produkter er mye brukt på mange felt, som medisinsk testing, genetisk testing, universitetsforskning, genetisk avl, og så videre. Vi leverer ikke bare produkter, men kan også påta oss OEM, ODM, og andre behov. Hvis du har et relatert behov, ta gjerne kontakt med oss ​​påsales01@lingjunbio.com.